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基因组分析方法在微生物分类学中的应用
基因组分析方法在微生物分类学中的应用
微生物是指体积小、具有单细胞结构和简单的结构特点，广泛分布于自然界中的单细胞生物体。微生物有着非常重要的生态学和工业学价值，在医疗保健、环境工程、农业科学等领域中起着至关重要的作用。传统的微生物分类学研究常常仅依靠显微镜的辨识和生理生化特性的测定，虽然已经建立了一套相对系统化的划分体系，但对于微生物种类的判定、分类和演化关系的研究存在着很大的不足。同时随着现代技术的不断发展，基因组分析方法在微生物分类学中的应用则成为了微生物学家们研究的热点。
基因组分析方法是指根据微生物遗传物质所具有的独特特征，通过基因表达和组成的分析方法，从而实现微生物物种鉴定、分类和演化关系的推测。因此，基因组分析方法比传统的分类学分析方法更加高效、准确，被广泛应用于微生物分类学研究中。
现代基因组分析方法已经从初期的PCR扩增，到了现在的第三代高通量的测序技术，能够大规模的、全面的读取微生物基因组的信息。其中包括了全基因组测序、16SrRNA基因测序、多位点序列分型、拟南芥芯片等多种方法。
16SrRNA基因序列是微生物分类的常规基础，在不依赖于生理特性的前提下可以很快速地测定微生物之间的遗传关系。微生物系统发生学领域广泛应用的基础就是16SrRNA基因，通过对为细菌中广泛存在的16SrRNA基因序列进行分析，可以划分出细菌的三个域，即细菌域、古菌域和真核生物域。随着高通量测序技术的普及，16SrRNA基因可以同时被1000个以上的微生物测序，从而实现了微生物分类学高通量化的目标。
在全基因组测序技术的出现后，基因序列多样性、稳定性比16SrRNA更为优越，通过以细菌代表Acidithiobacillusferrooxidans、古菌代表Methanococcusvillosus、真菌代表Saccharomycescerevisiae等为对象的全基因组序列分析，揭示其在基因组结构、功能基因、适应能力以及生物进化等方面的信息，为微生物分类学的研究提供了新手段和认识。
此外，多位点序列分型（MLST）方法是一种多点测序技术，是在普及的16SrRNA技术之外，发现的另一种序列分析统计工具，它在微生物分类学中被广泛应用。这种方法通过比较微生物特定的基因序列上不同位点的同源性和趋同性，可以细致的鉴定出微生物之间的遗传关系，并确定微生物的进化历程。
拟南芥芯片（Arabidopsisgenechips）技术则是通过基因芯片对微生物样品进行全面的代谢物分析，以快速、准确地识别微生物缺失的代谢途径，进而达到对微生物分类的目标。其研究在耐盐性弧菌、盐池中的古菌、硫化细菌等微生物的分类学研究中表现出了较为出色的应用效果。
在微生物分类学中使用基因组分析方法的研究越来越深入，不仅可以为微生物分类提供更高效、准确的分析手段，更能够更好的揭示微生物物种、生态和功能的特征，为微生物的应用、利用提供全方位的信息支持，进一步推进了相关领域的发展与进步。